一种用于特小流域的可能最大暴雨计算方法

摘要

本发明提供了一种用于特小流域的可能最大暴雨计算方法，包括：收集设计流域可能最大暴雨等值线图，将位置标定在等值线图中，来计算特小流域的可能最大24h暴雨值；收集典型特大暴雨资料信息；根据露点信息以及可能最大降水估算手册，计算测站相对应Td典型和Td历史的可降水量，对典型特大暴雨实测24h雨量P24h，典测进行放大，重新推求测站经修正的可能最大24h雨量；将特大暴雨发生测站的位置标定在等值线图中，根据测站在等值线图中的位置计算测站在等值线图中的可能最大24h雨量结果，获取上述两者比值作为修正系数；获取特小流域经修正的可能最大24h暴雨值，对获取的经修正的可能最大24h暴雨值进行验证，并将验证结果进行传输显示。便于提高获取的准确性。

说明书

技术领域

本发明涉及水文气象技术领域，特别涉及一种用于特小流域的可能最大暴雨计算方法。

背景技术

目前，可能最大暴雨一般是针对重要的水利水电工程推求可能最大洪水时所需计算的内容，其可能最大暴雨分析计算对象多处于较大流域，分析计算方法已较为成熟。对于核电工程进行防洪安全论证时，需考虑核电厂址周边沟道的可能最大洪水，此时也需计算可能最大暴雨，其分析计算对象一般为小流域或特小流域。目前，计算小流域可能最大暴雨一般包括当地暴雨放大法、暴雨移置法、统计估算法等方法，这些方法的使用要求工程技术人员深入掌握相关专业知识，其中暴雨放大法和暴雨移置法要求具有一定的气象学知识，统计估算法则要求具有一定的统计学知识，对工程技术人员专业知识要求较高，使得可能最大暴雨计算的专业门槛设置过高，不便于广大基层科技工作者掌握和使用。对于一些面广量大的小型工程规划设计，若需计算可能最大暴雨，则需研发便于众多基层科技工作者掌握和使用的简便计算方法。

本发明针对以上情况，以我国在70～80年代组织编制的可能最大暴雨等值线图成果为基础，选用编制等值线图所用资料年份以后发生的典型特大暴雨资料，复核计算典型特大暴雨发生地的可能最大暴雨设计值，与通过可能最大暴雨等值线图计算的值进行比较，以其比值作为对可能最大暴雨等值线图成果的修正系数，进而推求工程点的可能最大暴雨成果。

发明内容

本发明提供一种用于特小流域的可能最大暴雨计算方法，用以通过已知的可能最大暴雨等值线图以及典型特大暴雨资料信息，并以典型特大暴雨资料信息对中国可能最大暴雨等值线图成果进行修正，进而获取工程点的可能最大暴雨结果，提高其获取的准确性。

本发明提供一种用于特小流域的可能最大暴雨计算方法，包括：

步骤1：收集设计流域所在地区的可能最大暴雨等值线图，将设计流域的位置标定在等值线图中，根据设计流域在等值线图中的位置插值计算特小流域的可能最大24h暴雨值，以P

步骤2：收集等值线图编制所用资料年份以后设计流域所在区域发生的典型特大暴雨资料信息；

步骤3：根据测站的特大暴雨代表性露点和历史露点信息，分别以Td

步骤4：将特大暴雨发生测站的位置标定在等值线图中，根据测站在等值线图中的位置插值计算测站在等值线图中的可能最大24h雨量结果，以P

步骤5：以测站的经修正的可能最大24h雨量和在等值线图中计算的可能最大24h雨量成果的比值作为可能最大暴雨等值线图计算结果的修正系数，即修正系数为μ＝P

步骤6：获取特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

步骤7：对步骤6获取的经修正的可能最大24h暴雨值进行验证，并将验证结果进行传输显示。

在一种可能实现的方式中，

所述典型特大暴雨资料信息包括：发生特大暴雨的雨量监测站的测站位置与高程、24h实测暴雨量、特大暴雨的代表性露点、雨量监测站的历史最大露点信息。

在一种可能实现的方式中，所述方法还包括：

根据所述等值线图编制所用资料年份以后设计流域所在区域发生的典型特大暴雨资料信息以及设计流域的安全等级确定所述设计流域的洪水发生频率；

根据所述洪水发生频率确定所述设计流域发生洪水的环境参数；

建立特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

根据所述特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

将所述目标降雨量代入预设双变量联合分布函数中计算出特小区域以特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

根据所述等值线图构建特小区域的随机有限元模型；

将所述损失参数作为随机变量输入到所述随机有限元模型中来计算出特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

根据所述特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

对所述极限状态方程进行状态模拟，确定特小流域在修正的可能最大24h暴雨值P

根据每个风险指标的发生概率出计算每个风险指标在所述特小流域环境损坏中所占据的权重值；

根据所述特小流域的地理结构以及修正的可能最大24h暴雨值P

根据所述雨水密度分布函数计算出所述特小流域的雨水密度分布情况；

利用每个风险指标所占的权重值和特小流域的雨水密度分布情况计算出所述特小区域的目标损坏度；

将所述目标损坏度与所述特小流域在修正的可能最大24h暴雨值P

在一种可能实现的方式中，所述利用每个风险指标所占的权重值和特小流域的雨水密度分布情况计算出所述特小区域的目标损坏度，包括：

根据所述特小流域的雨水密度分布情况和特小流域地理结构的结构参数计算出暴雨在特小流域内的起动流速：

其中，V表示为暴雨在特小流域内的起动流速，g表示为重力加速度，m表示为雨滴的平均质量，ρ

根据所述暴雨在特小流域内的起动流速计算出特小流域的渗透系数：

其中，k表示为特小流域的渗透系数，e表示为特小流域的地面孔隙率，Q表示为特小流域的环境安全系数，P表示为单位时间内特小流域的存储的雨水的体积，H表示为雨水的黏滞系数，B表示为特小流域的地表高度，ω表示为特小流域的含沙量影响系数；

根据特小流域的渗透系数和暴雨在特小流域内的起动流速以及每个风险指标所占的权重值计算出特小区域的目标损坏度：

其中，M表示为特小区域的目标损坏度，N表示为风险指标的数量，S

将所述目标损坏度同预设损坏度进行比较，当所述目标损害度大于等于所述预设损害度时，发出报警提示并显示所述目标损坏度，当所述目标损害度小于所述预设损坏度时，单显示所述目标损坏度。

在一种可能实现的方式中，步骤1中，收集设计流域所在地区的可能最大暴雨等值线图之前，包括：

获取收集与设计流域所在地区的可能最大暴雨等值线图的网址集合；

对所述网址集合中的每个网址进行搜索，筛选界面显示访问成功的第一网址；

同时，对每个所述第一网址进行预处理，根据预处理结果，筛选获得第二网址；

获取所述第二网址对应的显示界面的显示图像，并对每个显示图像进行单独评估，并对两两显示图像进行关联评估，同时，对所述显示界面中的所有图像进行综合评估；

根据单独评估结果、关联评估结果以及综合评估结果，确定所述显示界面的显示内容是否合格，若合格，将所述第二网址进行保留，否则，将所述第二网址进行剔除，获得最终网址。

在一种可能实现的方式中，对每个所述第一网址进行预处理，根据预处理结果，筛选获得第二网址，包括：

记录所述第一网址被访问的次数以及访问过程中，对对应的显示界面的目标图像的获取操作，所述获取操作包括截取、下载操作；

根据所述获取操作，确定操作行为，并建立行为列表，同时，对行为列表中的每个子行为进行分析，获得分析结果；

根据分析结果，判断对对应的显示界面的目标图像的综合获取值；

当所述综合获取值小于预设值时，将所述第一网址进行剔除。

在一种可能实现的方式中，

剔除第一网址后的剩余地址即为第二网址。

在一种可能实现的方式中，

每个合格的第二网址即为最终网址。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种用于特小流域的可能最大暴雨计算方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种用于特小流域的可能最大暴雨计算方法，如图1所示，包括：

步骤1：收集设计流域所在地区的可能最大暴雨等值线图，将设计流域的位置标定在等值线图中，根据设计流域在等值线图中的位置插值计算特小流域的可能最大24h暴雨值，以P

步骤2：收集等值线图编制所用资料年份以后设计流域所在区域发生的典型特大暴雨资料信息；

步骤3：根据测站的特大暴雨代表性露点和历史露点信息，分别以Td

步骤4：将特大暴雨发生测站的位置标定在等值线图中，根据测站在等值线图中的位置插值计算测站在等值线图中的可能最大24h雨量结果，以P

步骤5：以测站的经修正的可能最大24h雨量和在等值线图中计算的可能最大24h雨量成果的比值作为可能最大暴雨等值线图计算结果的修正系数，即修正系数为μ＝P

步骤6：获取特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

步骤7：对步骤6获取的经修正的可能最大24h暴雨值进行验证，并将验证结果进行传输显示。

在一种可能实现的方式中，

所述典型特大暴雨资料信息包括：发生特大暴雨的雨量监测站的测站位置与高程、24h实测暴雨量、特大暴雨的代表性露点、雨量监测站的历史最大露点信息。

针对步骤1：收集设计流域所在地区的可能最大暴雨等值线图，将设计流域的位置标定在等值线图中，根据设计流域在等值线图中的位置通过线性插值的方法计算设计流域的可能最大24h暴雨值，以P

针对步骤2：可能最大暴雨等值线图编制时所用资料一般截止至70～80年代，所用资料系列长度相对较短，之后的时期内，我国的降雨监测站点数量、监测手段和监测精度不断提高，积累了相当丰富的暴雨资料，应充分运用这一时期的特大暴雨资料，对通过可能最大暴雨等值线图查算的工程点可能最大24h暴雨值进行修正，且应当确保所选用的典型特大暴雨量级是比编制可能最大暴雨等值线图所用的暴雨资料中的最大暴雨还要大。

针对步骤3：进行放大，相当于充分利用了该地区在编制等值线图以后年份的特大暴雨信息来推求该测站经修正的可能最大24h雨量，以P

针对步骤4：由于P

针对步骤5：由于μ＝P

上述技术方案的有益效果是：通过已知的可能最大暴雨等值线图以及典型特大暴雨资料信息，并以典型特大暴雨资料信息对中国可能最大暴雨等值线图成果进行修正，进而获取工程点的可能最大暴雨结果，提高其获取的准确性。

本发明提供一种用于特小流域的可能最大暴雨计算方法，所述方法还包括：

根据所述等值线图编制所用资料年份以后设计流域所在区域发生的典型特大暴雨资料信息以及设计流域的安全等级确定所述设计流域的洪水发生频率；

根据所述洪水发生频率确定所述设计流域发生洪水的环境参数；

建立特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

根据所述特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

将所述目标降雨量代入预设双变量联合分布函数中计算出特小区域以特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

根据所述等值线图构建特小区域的随机有限元模型；

将所述损失参数作为随机变量输入到所述随机有限元模型中来计算出特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

根据所述特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

对所述极限状态方程进行状态模拟，确定特小流域在修正的可能最大24h暴雨值P

根据每个风险指标的发生概率出计算每个风险指标在所述特小流域环境损坏中所占据的权重值；

根据所述特小流域的地理结构以及修正的可能最大24h暴雨值P

根据所述雨水密度分布函数计算出所述特小流域的雨水密度分布情况；

利用每个风险指标所占的权重值和特小流域的雨水密度分布情况计算出所述特小区域的目标损坏度；

将所述目标损坏度与所述特小流域在修正的可能最大24h暴雨值P

上述技术方案的有益效果为：通过计算以特小流域经修正的可能最大24h暴雨值P

本发明提供一种用于特小流域的可能最大暴雨计算方法，所述利用每个风险指标所占的权重值和特小流域的雨水密度分布情况计算出所述特小区域的目标损坏度，包括：

根据所述特小流域的雨水密度分布情况和特小流域地理结构的结构参数计算出暴雨在特小流域内的起动流速：

其中，V表示为暴雨在特小流域内的起动流速，g表示为重力加速度，m表示为雨滴的平均质量，ρ

根据所述暴雨在特小流域内的起动流速计算出特小流域的渗透系数：

其中，k表示为特小流域的渗透系数，e表示为特小流域的地面孔隙率，Q表示为特小流域的环境安全系数，P表示为单位时间内特小流域的存储的雨水的体积，H表示为雨水的黏滞系数，B表示为特小流域的地表高度，ω表示为特小流域的含沙量影响系数；

根据特小流域的渗透系数和暴雨在特小流域内的起动流速以及每个风险指标所占的权重值计算出特小区域的目标损坏度：

其中，M表示为特小区域的目标损坏度，N表示为风险指标的数量，S

将所述目标损坏度同预设损坏度进行比较，当所述目标损害度大于等于所述预设损害度时，发出报警提示并显示所述目标损坏度，当所述目标损害度小于所述预设损坏度时，单显示所述目标损坏度。

上述技术方案的有益效果为：通过计算暴雨在特小流域内的起动流速可以根据特小流域内的地形复杂情况准确地计算出雨水的流速，无需人工勘测计算，节省了人力，进一步地，通过计算特小流域的渗透系数可以确定在暴雨持续的情况下特小流域内的地面对于雨水的渗透情况，进而根据渗透情况可以准确地评估出暴雨对于特小流域内地表的损害情况，进一步地，通过利用特小流域内的多个环境参数和风险指标参数来计算特小流域的目标损坏度可以在考虑到外在和内在情况的同时来确定暴雨对于特小流域的损坏度，提高了数据的精确性。

在一个实施例中，步骤1中，收集设计流域所在地区的可能最大暴雨等值线图之前，包括：

获取收集与设计流域所在地区的可能最大暴雨等值线图的网址集合；

对所述网址集合中的每个网址进行搜索，筛选界面显示访问成功的第一网址；

同时，对每个所述第一网址进行预处理，根据预处理结果，筛选获得第二网址；

获取所述第二网址对应的显示界面的显示图像，并对每个显示图像进行单独评估，并对两两显示图像进行关联评估，同时，对所述显示界面中的所有图像进行综合评估；

根据单独评估结果、关联评估结果以及综合评估结果，确定所述显示界面的显示内容是否合格，若合格，将所述第二网址进行保留，否则，将所述第二网址进行剔除，获得最终网址。

该实施例中，显示图像与暴雨等值线图有关。

上述技术方案的有益效果是：通过对网址集合进行遍历搜索，便于获取第一网址，且对第一网址进行预处理，便于获取第二网址，通过对显示界面的图像进行单独评估、关联评估以及综合评估，便于确定显示内容是否合格，保证网址的有效性，为获取等值线图提供有效的收集基础。

在一种可能实现的方式中，对每个所述第一网址进行预处理，根据预处理结果，筛选获得第二网址，包括：

记录所述第一网址被访问的次数以及访问过程中，对对应的显示界面的目标图像的获取操作，所述获取操作包括截取、下载操作；

根据所述获取操作，确定操作行为，并建立行为列表，同时，对行为列表中的每个子行为进行分析，获得分析结果；

根据分析结果，判断对对应的显示界面的目标图像的综合获取值；

当所述综合获取值小于预设值时，将所述第一网址进行剔除。

该实施例中，目标图像与暴雨等值线图有关。

上述技术方案的有益效果是：通过对用户的获取操作进行分析，便于有效的分析用户对与该网址的喜爱程度，便于有效的确定，该网址存在的有效信息。

在一种可能实现的方式中，

剔除第一网址后的剩余地址即为第二网址。

在一种可能实现的方式中，

对每个网址进行搜索包括：遍历搜索。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。